Jsou temná hmota a temná energie vůbec v našem vesmíru? (sci-phi)

Obrovskou záhadou současné kosmologie je temná energie, což je "síla", kterou "rozfoukává" náš vesmír, zrychluje jeho rozpínání. Velkou záhadou je také temná hmota, o té už ale něco víme. Jsou ale obě vůbec v našem vesmíru?

Vůbec žádná objekt nebo systém, který jsme zatím poznali, není zcela izolovaný. To, co se nám takto zatím jeví nebo v to alespoň doufáme, jsou jen objekty na horizontu poznání (vesmír, elementární částice). U těch to ale, vzhledem k jejich noetické (poznávací) poloze, nemůžeme potvrdit, právě proto, že o nich nemáme zatím dost informací. Navíc u vesmíru o tom docela pochybujeme a když uvážíme kvantovou pěnu, ze které částice vznikají, měli bychom o tom pochybovat i u těchto částic. (Zcela izolovaný objekt by asi ani nereagoval na žádný podnět, tedy o čemkoliv se něco dovíme, sdělujeme tím, že to zcela izolované ani být nemůže.)

To jsme ji vyložili už v blogu "Náhoda neexistuje, ale přesto se jí nelze nikdy zbavit". Jsou miliardy a miliardy případů otevřených, neizolovaných či nedokonale izolovaných systémů uvnitř našeho noetického horizontu, a to bez jediné výjimky. Jaká je tedy pravděpodobnost, že náš vesmír je zcela uzavřený a nemá tedy ani žádné okolí. Prakticky nulová. Pouhá extrapolace naší zkušenosti neizolovanosti, což je metoda, na které ostatně pevně staví i ty nejexaktnější vědy, nám napovídá, že vesmír je z vysokou pravděpodobností otevřený... alespoň minimálně.

Otevřenost vesmíru a existence jeho okolí, které se nejčastěji nazývá multivesmír, je prakticky jistotou. Musíme si ale odmyslet všechny konkrétní podoby tohoto okolí, tedy nemusí tam být miliardy jiných vesmírů nebo M-brány, prostě jen víme, že tam něco je. Takový předpoklad okolí třeba zcela přirozeně vysvětluje i původ velkého třesku, i když zase je i tady vhodné odmyslet si každou konkrétní podobu jeho příčiny. Ano, může to být srážka vícerozměrných super-strunových membrán nebo cokoliv jiného. To ale nechť rozsoudí podrobné zkoumání. Nám stačí to, že nějaké okolí existuje.

Teď si všimněme vlastností temné hmoty, což je ta substance, které je v galaxiích asi 5x více než svítící viditelné hmoty. Na rozdíl od temné energie není temná hmota v prostoru rozložena rovnoměrně, ale tvoří blízké okolí galaxií, jejich haló, které je daleko hmotnější než viditelná galaxie. Podivná je tato hmota v tom, že ani nepohlcuje ani nevyzařuje světlo či jiné elektromagnetické záření. Zdá se, že s obvyklou hmotou, ze které jsme složeni i my, dokonce vůbec nijak neinteraguje, nebo jen velmi slabě, kromě toho, že na ni působí gravitačně.

Jako by byla od běžné hmoty nějak oddělena, tedy kromě oné gravitace. Gravitace je (nejen) podle super-strunové představy, vícerozměrná (snad 10D), což má být ten důvod, proč je oproti jiným silám, tak slabá. Jenže když na temnou hmotu nepůsobí nic z našeho 3D vesmíru, jen něco z 10D "multivesmíru", není to nakonec tak, že je temná hmota prostě mimo náš 3D vesmír, v jeho okolí? To by ladilo i se slabostí gravitace, neboť stejně jako je více gravitace mimo náš vesmír než v něm, je (5x) více hmoty, a to temné, mimo náš vesmír než v něm. 

Tato úvah je jen logický brainstroming, nic průkaznějšího pro to nesvědčí, ale je to jedna z možností, která snad ještě nebyla moc zmiňována. Tato  představa by dobře ladila i s množstvím temné energie. Když registrujeme jen 5% normální svítící hmoty, 27% temné hmoty a 68% temné energie, bylo by pak 5% gravitačního zdroje v našem vesmíru a 95% v jeho okolí. Temnou energii by tam bylo možné si představit jako jakýsi vícerozměrný "vítr" v "multivesmíru", který nafukuje náš vesmír.

Mimochodem je zvláštní, že v případě běžné i temné hmoty se hovoří a hmotě a tedy si jasně představíme jejich hmotnost. Abychom mohli kvantitativně srovnat jejich množství s kvantitou temné energie, jak to astronomové dělají, musíme je ale mít ve stejných fyzikálních jednotkách, tedy v jednotkách hmotnosti. Temnou energii převedeme na hmotnost pomocí vztahu E=m.c2, ale tím se vyjeví i to, že temná energie má také hmotnost. Není to tedy zřejmě nic jiného než další forma hmoty, která svým pohybem působí na náš vesmír. Neexistuje nic takového jako energie bez hmoty, jinak by neplatil vztah E=m.c2. (Může ale existovat jedna výjimka, a to může být právě tato, je-li náš vesmír oblastí hmotnosti a mimo něj hmotnost neexistuje, což je výsledek jedné z úvah, kterou tady časem také uvedeme. Nazveme-li super-prostorem onen 10D super-strunový prostor (11D prostoročas), pak je to oblast, ve které je ponořen náš 3D prostor. Ten je oblastí, kde existuje hmotnost, ale 10D prostoru může existovat pouze obecnější vlastnost, super-hmotnost a super-energie. Super-energie je jen další forma energie k tepelné, mechanické, elektromagnetické apod. Obecně je energie pouze vlastnost nějakého objektu, média nebo pole a sama o sobě neexistuje, neboť není médiem.)

Vedou se úvahy, jestli za spoustu miliard let vesmír zanikne v mrazu, protože ho temná energie rozfouká do obrovských rozměrů, nebo jestli zvítězí gravitace temné i viditelné hmoty a vesmír se zase zhroutí. Obávám se, že jak o temné hmotě tak o temné energii toho nevíme tolik, abychom takové odhady mohli provádět. A také nevíme, nakolik je náš vesmír otevřený. Je-li temná hmota opravdu mimo náš vesmír, může se jí k našemu vesmíru třeba postupně přiblížit více nebo nějaká se může vzdálit, což působení bude měnit. A také o stálosti temné energie nemáme úplnou jistotu.

A tak, jak nás překvapila temná hmota a temná energie (a mluví se i o temném proudu), mohou nás překvapit další vlivy, o jejichž existenci nemáme zatím ani potuchy. Odhady vývoje vesmíru na 100 miliard let dopředu jsou tak spíše zábavné než podložené.

P.S.: Sci-phi v nadpisu znamená, že je to sci-fi (foneticky) a současně sci-phi (science and philosophy, tedy něco mezi vědou a filosofií).